《微生物学基础》单元六　微生物的代谢及调节复习试题及答案

《微生物学基础》题库单元六微生物的代谢及调节一、选择题1．化能自养微生物的能量来源于（）。A．有机物B．还原态无机化合物C．氧化态无机化合物D．日光2．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（）是最普遍的、存在于大多数生物体内的一条主流代谢途径。A．EMP途径；B．HEP途径；C．ED途径；D．WD途径3．下列葡萄糖生成丙酮酸的糖酵解途径中，（）是存在于某些缺乏完整EMP途径的A．EMP途径；B．HEP途径；C．ED途径；D．WD途径4．酵母菌和运动发酵单胞菌乙醇发酵的区别是（）。A．糖酵解途径不同B．发酵底物不同C．丙酮酸生成乙醛的机制不同D．乙醛生成乙醇的机制不同5．由丙酮酸开始的其他发酵过程中，主要产物是丁酸、丁醇、异丙醇的发酵的是（）。A．混合酸发酵B．丙酸发酵C．丁二醇发酵D．丁酸发醇6.下列代谢方式中，能量获得最有效的方式是（）。A．发酵B．有氧呼吸C．无氧呼吸D．化能自养7．青霉素抑制金黄色葡萄球菌肽聚糖合成的（）。A．细胞膜外的转糖基酶B．细胞膜外的转肽酶C．细胞质中的“Park”核苷酸合成D．细胞膜中肽聚糖单体分子的合成8．下面对于好氧呼吸的描述（）是正确的。A．电子供体和电子受体都是无机化合物B．电了供体和电子受体都是有机化合物C．电子供体是无机化合物，电子受体是有机化合物D．电子供体是有机化合物，电子受体是无机化合物9．无氧呼吸中呼吸链末端的氢受体是（）。A．还原型无机化合物B．氧化型无机化合物C．某些有机化合物D．氧化型无机化合物和少数有机化合物10.硝化细菌是（）。A．化能自养菌，氧化氨生成亚硝酸获得能量B．化能自养菌，氧化亚硝酸生成硝酸获得能量C．化能异养菌，以硝酸盐为最终的电子受体D．化能异养菌，以亚硝酸盐为最终的电子受体11、Zymomonasmobiles的同型酒精发酵通过下列哪个途径进行()A.EMP途径;B.ED途径;C.HMP途径;D.Sticland反应二、判断题1．无氧呼吸和有氧呼吸一样也需要细胞色素等电子传递体，也能产生较多的能量用于命活动，但由于部分能量随电子转移传给最终电子受全，所以生成的能量不如有氧呼吸产生的多。2．CO2是自养微生物的惟一碳源，异养微生物不能利用CO2作为辅助的碳源，3．由于微生物的固氮酶对氧气敏感，不可逆失活，所以固氮微生物一般都是厌氧或兼性厌氧菌。4．光能营养微生物的光合磷酸化没有水的光解，不产生氧气。5．与促进扩散相比，微生物通过主动运输吸收营养物质的优点是什么6．反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为了电子受体进行的无氧呼吸。7．底特水平磷酸化只存在于发酵过程中，不存在于呼吸作用过程中。8．发酵作用的最终电子受体是有机化合物，呼吸作用的最终电子受体是无机化合物。9．发酵作用是专性厌氧菌或兼性厌氧菌在无氧条件下的一种有机物生物氧化形式，其产能机制都是底物水平磷酸化反应。10．延胡索酸呼吸中，玻珀酸是末端氢受体延胡索酸还原后生成的还原产物，不是一般的中间代谢产物。三、名词解释1．发酵2．呼吸作用3．有氧呼吸4．无氧呼吸5．异型乳酸发酵6．生物固氮7．硝化细菌8．光合细菌9．生物氧化10．初级代谢产物：11．次级代谢产物：12．巴斯德效应：13．Stickland反应：14．氧化磷酸化四、简答题1．比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。2．比较光能营养微生物中光合作用的类型。3．简述化能自养微生物的生物氧化作用。4．蓝细菌是一类放氧性光合光物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。5．比较呼吸作用与发酵作用的主要区别。6．试述分解代谢与合成代谢的关系。7．试述初级代谢和次级代谢与微生物生长的关系。8．微生物的次生代谢产物对人类活动有何重要意义9.注明下列试验的阴阳性V-P试验甲基红试验产酸产气试验伤寒杆菌产酸，不产气大肠杆菌产酸，产气产气杆菌//参考答案一、选择题

1．B；2．A；3．C；4．A；5．D；6．B；7．B；8．D；9．D；10．B,11、B二、判断改错题

1．对；2．错；3．错；4．错；5．对；6．错；7．错；8．对；9．对；10．对

三、名词解释1．发酵：是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。2．呼吸作用：指从葡萄糖或其他有机基质脱下的电子（氢）经过一系列载体最终传递给外源分子氧或其他氧化型化合物并产生较多ATP的生物氧化过程。3．有氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的呼吸。4．无氧呼吸：以氧以外的其他氧化型化合物作最终电子受体的呼吸。5．异型乳酸发酵：是指发酵终生物中除了乳酸外还有一些乙醇（或乙酸）等产物的发酵。6．生物固氮：微生物将氮还原为氨的过程称为生物固氮。7．硝化细菌：能利用还原无机氮化合物进行自养生长的细菌称为硝化细菌。8．光合细菌：以光为能源，利用CO2或有机碳化合物作为碳源，通过电子传递产生ATP的细菌。9．生物氧化：就是发生在或细胞内的一切产能性氧化反应的总称。生物氧化的形式包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种。10．初级代谢产物：由初级代谢产生的产物称为初级代谢产物，这类产物包括供机体进行生物合成的各种小分子前体物，单体与多聚体物质以及在能量代谢和代谢调节中起作用的各种物质。11．次级代谢产物：微生物在次级代谢过程中产生的产物称次级代谢产物。包括：抗生素，毒素，生长剌激素，色素和维生素等。12．巴斯德效应：在有氧状态下酒精发酵和糖酵解受抑制的现象，因为该理论是由巴斯德提出的，故而得名。13．Stickland反应：两种氨基酸共同参与反应，其中一种进行氧化脱氨，脱下来的氢去还原另一氨基酸，使之发生还原脱氨，二者偶联的过程。14．氧化磷酸化：物质在生物氧化过程中形成的NADH和FADH2可通过位于线粒体内膜和细菌质膜上的电子传递系统将电子传递给氧或其他氧化型物质，在这个过程中偶联着ATP的合成，这种产生ATP的方式称为氧化磷酸化。四、简答题1．比较自生和共生生物固氮体系及其微生物类群。答：（1）共生固氮体系：①根瘤菌(Rhizobium)与豆科植物共生；②弗兰克氏细菌(Frankia)与非豆科植物共生；③蓝细菌(cyanobacteria)与某些植物共生；④蓝细菌与某些真菌共生（2）自生固氮体系：①好氧自生固氮菌(Azotobacter,Azotomonas,etc)；②厌氧自生固氮菌（Clostridium）：③兼性厌氧自生固氮菌(Bacillus,Klebsiella,etc)；④大多数光合细菌（蓝细菌，光合细菌）产氧光能营养型生物产氧光能营养型生物不产氧（仅原核生物有）真核生物：藻类及其他绿色植物原核生物：蓝细菌非环式光合磷酸化①光合细菌，环式光合磷酸化；②绿硫细菌的非环式光合磷酸化；．③嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差。非环式光合磷酸化是绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的产氧型光合作用。光能驱动下，电子从光反应中心I(PS1)的叶绿素a出发，通过电子传递链，连同光反应中心Ⅱ(PSⅡ)水的光解生成的H’，生成还原力；光反应中心Ⅱ(PSⅡ)由水的光解产生氧气和电子，电子通过电子传递链，传给光反应中心PSI，期间生成ATP。环式光合磷酸化为光合细菌所特有。光能驱动下，电子从菌绿素分子出发，通过电子传递链的循环，又回到菌绿素，期间产生ATP，还原力来自环境中的无机化合物供氢，不产生氧气。有些光合细菌虽只有一个光合系统，但也以非环式光合磷酸化的方式合成ATP，如绿硫细菌和绿色细菌，从光反应中心释放出的高能电子经铁硫蛋白、铁氧还蛋白、黄素蛋白，最后用于还原NAD，生成NADH。反应中心的还原依靠外源电子供体如S2-、S2O32-等。外源电子供体在氧化过程中放出电子，经电子传递系统传给失去了电子的光合色素，使其还原，同时偶联ATP的生成。嗜盐细菌的光合磷酸化是一种只有嗜盐菌才有的，无叶绿素或细菌叶绿素参与的独特的光合作用。是目前所知的最简单的光合磷酸化。嗜盐细菌紫膜上的细菌视紫红质吸收光能后，在膜内外建立质子浓度差，再由它来推动ATP酶合成ATP。3．简述化能自养微生物的生物氧化作用。答：化能自养微生物氧化无机物而获得能量和还原力。能量的产生是通过电子传递链的氧化磷酸化形式，电子受体通常是O2，因此，化能自养菌一般为好氧菌。电子供体是H2、NH4+、H2S和Fe2+，还原力的获得是逆呼吸链的方向进行传递，同时需要消耗能量。(1)氨的氧化。NH3和亚硝酸(NO2-)是作为能源的最普通的无机氮化合物，能被亚硝化细菌和硝化细菌氧化。(2)硫的氧化。硫杆菌能够利用一种或多种还原态或部分还原态的硫化合物(包括硫化物、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐)作能源。H2S首先被氧化成元素硫，随之被硫氧化酶和细胞色素系统氧化成亚硫酸盐，放出的电子在传递过程中可以偶联产生ATP。(3)铁的氧化。从亚铁到高铁的生物氧化，对少数细菌来说也是一种产能反应，但这个过程只有少量的能量被利用。亚铁的氧化仅在嗜酸性的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)中进行了较为详细的研究。在低pH环境中这种细菌能利用亚铁氧化时放出的能量生长，在该菌的呼吸链中发现了一种含铜的铁硫菌蓝蛋白(rusticyanin)，它与几种Cytc和一种Cyta，氧化酶构成电子传递链。(4)氢的氧化。氢细菌能利用分子氢氧化产生的能量同化CO2，也能利用其他有机物生长。氢细菌的细胞膜上有泛醌、维生素K2及细胞色素等呼吸链组分。在这类细菌中，电子直接从氢传递给电子传递系统，电子在呼吸链传递过程中产生ATP。4．蓝细菌是一类放氧性光合光物，又是一类固氮菌，说明其固氮酶的抗氧保护机制。答：有两种特殊的保护系统。(1)分化出异形胞，其中缺乏光反应中心Ⅱ，异形胞的呼吸强度大于正常细胞，其超氧化物歧化酶的活性高。(2)非异形胞的保护方式：①时间上的分隔保护，白天光合作用，晚上固氮作用；②群体细胞中的某些细胞失去光反应中心Ⅱ，而进行固氮作用；③提高过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性来除去有毒氧化物。5．比较呼吸作用与发酵作用的主要区别。答：呼吸作用和发酵作用的主要区别在于基质脱下的电子的最终受体不同，发酵作用脱下的电子最终交给了底物分解的中间产物；呼吸作用（无论是有氧呼吸还是无氧呼吸）从基质脱下的电子最终交给了氧。（有氧呼吸交给了分子氧，无氧呼吸交给了无机氧化物中的氧）。6．试述分解代谢与合成代谢的关系。答：分解代谢为合成代谢提供能量、还原力和小分子碳架；合成代谢利用分解代谢提供的能量，还原力将小分子化合物合成前体物，进而合成大分子。合成代谢的产物大分子化合物是分解代谢的基础，分解代谢的产物又是合成代谢的原料，它们在生物体内偶联进行，相互对立而又统一，决定着生命的存在和发展。7．试述初级代谢和次级代谢与微生物生长的关系。答：初级代谢是微生物细胞中的主代谢，它为微生物细胞提供结构物质，决定微生物细胞的生存和发展，它是微生物不可缺少的代谢。次级代谢并不影响微生物细胞的生存，它的代谢产物并不参与组成细胞的结构物质。次生代谢产物对细胞的生存来说是可有可无的。例如，当一个产红色色素的赛氏杆菌变为不产红色色素的菌株后，该菌照样进行生长繁殖。8．微生物的次生代谢产物对人类活动有何重要意义答：人类可利用微生物有益的次生代谢产物为人类的生产，生活服务：（1）利用有益抗生素